2.1.3 ตัวอย่างปัญหาที่แก้ไขด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมเป็นเครื่องมือสำคัญในการแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อนและตอบสนองต่อความต้องการของมนุษย์ในชีวิตประจำวัน วิศวกรได้นำขั้นตอนการออกแบบมาใช้ในการสร้างโซลูชันที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัยเพื่อปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้คน ต่อไปนี้คือตัวอย่างของปัญหาที่ถูกแก้ไขด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

ตัวอย่างปัญหาที่แก้ไขด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

1. การแก้ปัญหาการขาดแคลนน้ำดื่มในพื้นที่แห้งแล้ง

• ปัญหา: ในหลายภูมิภาคของโลก ประชาชนต้องเผชิญกับปัญหาขาดแคลนน้ำดื่มเนื่องจากพื้นที่แห้งแล้งและไม่มีแหล่งน้ำจืดที่เพียงพอ ส่งผลกระทบต่อการดำรงชีวิตและสุขภาพ
• การแก้ไขด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม: วิศวกรได้พัฒนาโซลูชันโดยการสร้างระบบกรองน้ำแบบพกพา (Portable Water Filtration Systems) และระบบการดึงน้ำจากอากาศ (Atmospheric Water Generators - AWG) ซึ่งสามารถดึงเอาความชื้นในอากาศมาผ่านกระบวนการควบแน่นและกรองเป็นน้ำดื่มสะอาดได้ นอกจากนี้ยังมีการออกแบบระบบบำบัดน้ำขนาดเล็กที่สามารถตั้งในพื้นที่ห่างไกลได้ง่าย
• ผลลัพธ์: โครงการเหล่านี้ช่วยให้ชุมชนที่อยู่ในพื้นที่แห้งแล้งสามารถเข้าถึงน้ำดื่มสะอาดได้ ลดความเสี่ยงต่อการเจ็บป่วยและช่วยให้คุณภาพชีวิตดีขึ้น

2. การแก้ปัญหาการจราจรติดขัดในเมืองใหญ่

• ปัญหา: ในเมืองใหญ่หลายแห่ง การจราจรติดขัดเป็นปัญหาที่รุนแรง ส่งผลต่อเวลาการเดินทางและมลพิษทางอากาศที่เพิ่มขึ้น รวมถึงความเครียดของผู้ใช้ถนน
• การแก้ไขด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม: วิศวกรได้พัฒนาระบบขนส่งมวลชนที่มีประสิทธิภาพ เช่น ระบบรถไฟฟ้าใต้ดินและรถไฟความเร็วสูง รวมถึงการออกแบบถนนและสะพานใหม่ ๆ ที่ช่วยลดปริมาณรถบนถนน นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาระบบควบคุมสัญญาณไฟจราจรอัจฉริยะที่สามารถปรับตามสถานการณ์การจราจรจริงได้
• ผลลัพธ์: ระบบขนส่งมวลชนที่ทันสมัยและโครงสร้างพื้นฐานใหม่ช่วยลดความแออัดบนถนน เพิ่มความสะดวกและรวดเร็วในการเดินทาง และช่วยลดการปล่อยมลพิษทางอากาศในเมืองใหญ่

3. การแก้ปัญหาขยะพลาสติกในมหาสมุทร

• ปัญหา: ขยะพลาสติกจำนวนมหาศาลที่ถูกทิ้งลงสู่มหาสมุทรกำลังเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ ซึ่งส่งผลกระทบต่อสัตว์ทะเลและระบบนิเวศทางทะเล
• การแก้ไขด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม: วิศวกรได้นำกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมมาใช้ในการพัฒนาอุปกรณ์เก็บขยะในมหาสมุทร เช่น "Ocean Cleanup System" ซึ่งเป็นระบบลอยน้ำที่สามารถเก็บขยะพลาสติกจากพื้นผิวมหาสมุทรได้ นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาเทคโนโลยีรีไซเคิลพลาสติกขั้นสูงที่สามารถแปรรูปพลาสติกกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• ผลลัพธ์: การนำเทคโนโลยีเหล่านี้มาใช้ช่วยลดปริมาณขยะพลาสติกในมหาสมุทรได้อย่างมีประสิทธิภาพ และช่วยให้ระบบนิเวศทางทะเลกลับมาสมดุลอีกครั้ง

4. การแก้ปัญหาการเข้าถึงพลังงานไฟฟ้าในพื้นที่ห่างไกล

• ปัญหา: ในหลายพื้นที่ห่างไกล ผู้คนยังขาดการเข้าถึงพลังงานไฟฟ้า ทำให้พวกเขาไม่สามารถใช้ไฟฟ้าสำหรับแสงสว่าง การศึกษา หรือการทำงานได้
• การแก้ไขด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม: วิศวกรได้พัฒนาระบบพลังงานหมุนเวียน เช่น แผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กและกังหันลมขนาดเล็ก ซึ่งสามารถนำไปติดตั้งในพื้นที่ห่างไกลได้โดยไม่ต้องพึ่งพาโครงข่ายไฟฟ้าหลัก นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาแบตเตอรี่เก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูงเพื่อให้สามารถใช้งานพลังงานได้อย่างต่อเนื่อง
• ผลลัพธ์: ระบบพลังงานหมุนเวียนช่วยให้ชุมชนในพื้นที่ห่างไกลสามารถเข้าถึงพลังงานไฟฟ้าได้ ส่งเสริมการศึกษา การทำงาน และการพัฒนาเศรษฐกิจในพื้นที่

กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมช่วยแก้ปัญหาที่ซับซ้อนในชีวิตประจำวันและในระดับสังคมอย่างมีประสิทธิภาพ วิศวกรนำความรู้และทักษะมาใช้ในการออกแบบโซลูชันที่ไม่เพียงแต่แก้ปัญหาทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังช่วยปรับปรุงคุณภาพชีวิตและสภาพแวดล้อมในหลายด้าน